基于力学分析的470级帆船转舵应用研究

发布时间：2019-10-11 11:40

【摘要】：帆船船体及附体的水动力性能对运动成绩具有重要影响,而舵是470级帆船运动时调整航向和平衡帆船的重要附体。为了得到470级帆船舵的水动力特性,基于计算流体力学方法(Computational Fluid Dynamics,CFD),采用雷诺平均纳维尔-斯托克斯方程(Reynolds-averaged Navier-Stokes Equations,RANSE)对470级帆船船舵组合体的粘性流场进行了模拟。研究表明,在排水量为280 kg、航速为2 m/s~8 m/s时,舵的失速角为30°;随着航速的增加,船体尾流将影响舵体有效面积和展弦比,当航速为10 m/s时船舵组合体舵失速角为35°;舵角在10°~25°时舵体升阻比较高。帆船比赛中如果要进行较大角度转向,建议舵角为30°~35°;当帆船比赛中接受绕圈判罚时,可以提高帆船速度,同时采用升力系数较大的舵角进行回转,这样可以有效地节约处罚所耗费的时间。结合帆船运动规则和帆船航行路线,基于数值模拟结果探索了舵在帆船转向、绕标和挣脱判罚时的应用规律。
【作者单位】： 武汉体育学院研究生院;武汉体育学院体育工程与信息技术学院 国家体育总局体育工程重点实验室;广东海上项目训练中心;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51679183) 湖北省自然科学基金杰出青年基金资助项目(2013CFA038) 霍英东教育基金会高等院校青年教师基金资助项目(141112) 湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划资助项目(T201320) 广东省体育局科研项目(GDSS2014155) 武汉体育学院东湖学者计划 湖北省属高校优势特色学科群
【分类号】：G861.4

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本文编号：2547473